( 1,0 ponto) A área da seção de teste de um túnel de água é igual a
. Sabendo que a velocidade nesta seção é
, determine a vazão de água no túnel.
Passo 1
O enunciado pede que a gente determine a vazão volumétrica de água no túnel. Dados fornecidos pelo enunciado:
Queremos calcular a vazão
.
Passo 2
Vamos à ideia física e à fórmula: a vazão volumétrica
(volume de fluido que passa por uma seção por unidade de tempo) é dada por
onde
é a área da seção transversal (em
) e
é a velocidade média do fluido através dessa seção (em
). Intuição: em um segundo, um “tubo” de comprimento
e seção
passa pela seção — o volume desse tubo é
. Unidades:
.
Passo 3
Agora substituímos os valores. Para facilitar a multiplicação, decompomos
em
:
Calculamos passo a passo:
Somando:
Passo 4
Colocando a unidade adequada, a vazão é
Se preferir, pode-se arredondar conforme número de algarismos significativos desejado (por exemplo,
ou
).